48 3.4.4. Tìm k, D, z 3.4.4.1. Các khái niệm Theo tổng quan tài liệu phần 2.6.2 thì ứng với một nhiệt độ xử lý T sẽ có một giá trị tiệt trùng D. Vì vậy khi xử lý ở nhiều nhiệt độ khác nhau thì Log(D) là đƣờng thẳng theo T với độ dốc 1/z (Holdsworth, 1997). z đƣợc tính theo công thức sau: 12 2 1 log 1 TT D D z (3.4.4) 3.4.4.2. Tính toán trên kết quả thu đƣợc Từ đồ thị biểu diễn mối tƣơng quan giữa log (N/N o ) với thời gian xử lý nhiệt t, ta có đƣợc phƣong trình (2.6.2), từ đó tìm đƣợc hằng số k ứng với từng nhiệt độ xử lý. Dựa vào công thức (2.6.3), tính D. Thay các giá trị D và T tƣơng ứng vào công thức (3.4.4) tìm đƣợc z. 3.5. Xử lý số liệu Số liệu trong các thí nghiệm đƣợc xử lý bằng EXCEL và phần mềm STATGRAPHICS. 49 Chƣơng 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1. Nghiên cứu động học chết nhiệt nấm men Saccharomyces cerevisiae trong men bánh mì Thí nghiệm đƣợc tiến hành trên men paste bảo quản (1 o C – 10 o C) sau 15 ngày kể từ ngày sản xuất. Biểu diễn động học chết nhiệt men khi xử lý ở các nhiệt độ 4 o C, -20 o C, -68 o C trên biểu đồ 4.1 tƣơng ứng với ẩm độ 70% và biểu đồ 4.2 tƣơng ứng với ẩm độ 80%. -0.200 -0.180 -0.160 -0.140 -0.120 -0.100 -0.080 -0.060 -0.040 -0.020 0.000 0 3 5 19 23 24 27 48 120 360 504 624 Thời gian LogN/No 4 -20 -68 Biểu đồ 4.1: Biểu diễn mối tƣơng quan giữa Log(N/N o ) với thời gian xử lý nhiệt của nấm men, ẩm độ 70%. Biểu đồ 4.2: Biểu diễn mối tƣơng quan giữa Log(N/N o ) với thời gian xử lý nhiệt của nấm men, ẩm độ 80%. -0.500 -0.450 -0.400 -0.350 -0.300 -0.250 -0.200 -0.150 -0.100 -0.050 0.000 0 3 23 27 72 96 360 504 624 Thời gian (giờ) LogN/No 4 -20 -68 50 Qua kết quả tính toán ở bảng 4.1, nhận thấy hệ số chết nhiệt k của nấm men ở mức ẩm 80% cao hơn ở mức ẩm 70% khoảng 2 – 4 lần. Điều đó cho thấy với nhiệt độ và thời gian xử lý nhƣ nhau, ẩm độ càng cao thì tốc độ chết nấm men càng nhanh. Qua biểu đồ 4.1 và 4.2 cho thấy nhiệt độ -68 o C có độ dốc đồ thị thấp hơn nhiệt độ -20 o C. Chứng tỏ ở nhiệt độ -68 o C thì tốc độ chết nấm men thấp hơn -20 o C. Tuy nhiên qua phân tích ANOVA cho thấy ở nhiệt độ 4 o C thì ở cả hai ẩm độ 70% và 80% đều không có sự tƣơng quan tuyến tính giữa Log(N/N o ) với thời gian xử lý nhiệt nấm men (p > 0,05) (phụ lục C, bảng C.1 và C.2). Qua đó cho thấy ở nhiệt độ 4 o C là nhiệt độ tốt để bảo quản nấm men vì thời gian xử lý có kéo dài nhƣng số tế bào chết không đáng kể, nên không có tƣơng quan. Còn ở nhiệt độ -20 o C và -68 o C thì ở cả hai ẩm độ 70% và 80% có sự tƣơng quan tuyến tính rất chặt giữa Log(N/N o ) với thời gian xử lý nhiệt nấm men (p < 0,05) (phụ lục C, bảng C.3, C.4, C.5 và C.6). Sau 24 giờ bảo quản ở 4 o C, số men chết không đáng kể. Nhƣng khi xử lý đông lạnh ở -20 o C và -68 o C sau 24 giờ thì lƣợng men chết đáng kể (phụ lục A, bảng A.1) . Nhƣ vậy, nếu cấp đông 24 giờ trƣớc khi sấy thăng hoa thì men đã chết một lƣợng đáng kể. Điều này do men đã bảo quản 15 ngày sau sản xuất cho nên men đã yếu. Đối với men mới sản xuất thì men còn mạnh nên việc xử lý cấp đông không làm chết men sau 24 giờ nhƣ trên biểu đồ 4.3. Nhƣ vậy, với men mới sản xuất ta có thể xử lý cấp đông 24 giờ trƣớc khi sấy thăng hoa mà không ảnh hƣởng đến độ chết men (phụ lục A, bảng A.3). 51 -0.200 -0.150 -0.100 -0.050 0.000 24 48 72 96 Thời gian LogN/No -20 -68 Biểu đồ 4.3: Biểu diễn mối tƣơng quan giữa Log(N/N o ) với thời gian xử lý nhiệt của nấm men, ẩm độ 70%. Thí nghiệm này đƣợc tiến hành đối với nấm men mới sản xuất, chỉ qua một đêm bảo quản. Đối với men 15 ngày sau sản xuất hằng số động học chết nhiệt k và hệ số tƣơng quan R 2 đƣợc xác định từ phƣơng trình hồi qui dạng y = - kx, trình bày trong bảng 4.1. Bảng 4.1: Bảng hệ số chết nhiệt k và hệ số tƣơng quan R 2 của nấm men bánh mì tƣơng ứng với từng nhiệt độ xử lý ở các ẩm độ khác nhau. T( o C) K 70% (1/giờ) R 2 70% k 80% (1/giờ) R 2 80% 4 o C 0,0018 0,317 0,0042 0,4406 -20 o C 0,0156 0,8549 0,0595 0,8734 -68 o C 0,0093 0,8438 0,0371 0,9378 Ghi chú: - k 70% , k 80% là hệ số chết nhiệt của nấm men ứng với các ẩm độ là 70% và 80%. - R 2 70% , R 2 80% là các hệ số tƣơng quan ứng với các giá trị k 70 và k 80. Thay các giá trị k vào công thức (2.6.3), tính đƣợc các giá trị D của nấm men bánh mì với các mức ẩm độ khác nhau. Các giá trị D đƣợc trình bày trong bảng 4.2. 52 Bảng 4.2: Các giá trị D cho từng nhiệt độ T( o C) D(giây) ở ẩm 70% Log(D) ở ẩm 70% D(giây) ở ẩm 80% Log(D) ở ẩm 80% 4 o C 4606000 6,663324 1974000 6,295347 -20 o C 531461,5385 5,725472 139341,1765 5,144079 -68 o C 891483,871 5,950113 223471,6981 5,349223 Ghi chú: D là thời gian xử lý nhiệt cần thiết để giảm đi 90% tế bào nấm men. Qua bảng 4.2 nhận thấy việc gia tăng ẩm độ nấm men thì có ảnh hƣởng đến khả năng chịu nhiệt. Khi ẩm độ tăng thì D giảm, tức khả năng chịu nhiệt của nấm men kém đi. Trong cùng một độ ẩm, ở nhiệt độ -68 o C thì giá trị D cao hơn ở nhiệt độ -20 o C, tức khả năng chịu nhiệt của nấm men ở nhiệt độ -68 o C thì tốt hơn ở nhiệt độ -20 o C. Từ các giá trị của D, theo công thức (3.4.4) ta tìm đƣợc các giá trị Z tƣơng ứng, đƣợc trình bày trong bảng 4.3. Bảng 4.3: Các giá trị Z 70 ( Z ở độ ẩm 70%) và Z 80 ( Z ở ẩm độ 80%). Ẩm độ 70% Ẩm độ 80% Chọn T 1 = -68 o C, T 2 = 4 o C. D 1 = 891483,871 giây, D 2 = 4606000 giây Chọn T 1 = -68 o C, T 2 = 4 o C. D 1 = 223471,6981 giây, D 2 = 1974000 giây Z 70 = -100,952 o C Z 80 = -76,0999 o C 4.2. Khảo sát ảnh hƣởng của chất mang và chế độ sấy đến một số tính chất men bánh mì khô thu đƣợc bằng phƣơng pháp sấy thăng hoa 4.2.1. Thí nghiệm 1: Ảnh hƣởng của chất mang và nhiệt độ cấp đông đến chất lƣợng men khi sấy thăng hoa 6 giờ, cấp đông gián tiếp a. Ẩm độ bột men Độ ẩm là lƣợng nƣớc tự do có trong thực phẩm. Biết đƣợc độ ẩm là một điều rất quan trọng trong công tác phân tích xác định giá trị dinh dƣỡng và chất lƣợng thực phẩm. Về 53 phƣơng diện xác định chất lƣợng thực phẩm và khả năng bảo quản, nếu ẩm độ vƣợt quá tối đa thực phẩm sẽ mau hỏng. Qua thí nghiệm cho thấy ẩm độ bột men tùy thuộc rất nhiều vào thời gian sấy và nhiệt độ đông mẫu. Men mới sản xuất đƣợc cấp đông 24 giờ ở nhiệt độ -20 o C và -68 o C trƣớc khi sấy, thời gian sấy là 6 giờ, đƣợc trình bày trong bảng 4.4. Bảng 4.4: Kết quả ẩm độ của các ngiệm thức A, B, C và D khi sấy 6 giờ. Nhiệt độ ( o C) Nghiệm thức Ẩm độ (%) -20 o C A 24 B 37 C 42 D 39 -68 o C A 20 B 32 C 47 D 34 Biểu đồ 4.4: Biểu diễn giá trị ẩm độ của các nghiệm thức khi sấy 6 giờ. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 A (đối chứng) B C D NGHIỆM THỨC ĐỘ ẨM (%) -20 oC -68 oC 54 Hình 4.1: Bột men các nghiệm thức A, B, C và D khi đông mẫu ở nhiệt độ -20 o C. Hình 4.2: Bột men các nghiệm thức A, B, C và D khi đông mẫu ở nhiệt độ -68 o C. Qua bảng 4.4 nhận thấy khi sấy 6 giờ thì ẩm độ bột men còn rất cao, trong cùng thời gian sấy mẫu thì ở nhiệt độ đông mẫu -68 o C sẽ có ẩm độ thấp hơn ở -20 o C, nhƣ vậy ẩm độ còn phụ thuộc vào nhiệt độ đông mẫu, ẩm độ trung bình khi đông mẫu ở nhiệt độ -20 o C là khoảng 35,5%, ở nhiệt độ -68 o C là khoảng 33,3%. Qua kết quả thu đƣợc nhận thấy nhiệt độ đông mẫu càng thấp thì ẩm độ cũng thấp theo. Ngoài ra ẩm độ còn phụ thuộc vào nồng B A C D A B D C 55 độ các chất mang cho vào. Qua kết quả thu đƣợc, nhận thấy nghiệm thức C có độ ẩm cao nhất, là do nghiệm thức C có 15% mật ong. Bên cạnh đó là nghiệm thức D cũng có ẩm độ cao, là do nghiệm thức D có 20% sữa gạn kem, còn nghiệm thức A (đối chứng) có độ ẩm thấp nhất do không có bổ sung chất mang. b. Số tế bào nấm men sau sấy Kết quả đếm số tế bào nấm men bằng phƣơng pháp xác định trực tiếp, sử dụng buồng đếm hồng cầu ở các nghiệm thức A, B, C và D đƣợc trình bày ở bảng 4.5. Bảng 4.5: Kết quả đếm số tế bào nấm men của các nghiệm thức A, B, C và D khi sấy 6 giờ. Nhiệt độ ( o C) Nghiệm thức Độ ẩm (%) Số tế bào / 1 gam Số tế bào / 1 gam chất khô Tỉ lệ số tế bào sống sót so với men tƣơi (%) -20 o C A 24 9500000000 12500000000 37,2 B 37 11750000000 18650793651 55,6 C 42 10000000000 17241379310 51,4 D 39 11250000000 18442622951 54,9 -68 o C A 20 9875000000 12343750000 36,8 B 32 13000000000 19117647059 57,0 C 47 11250000000 21226415094 63,2 D 34 13125000000 19886363636 59,2 56 Biểu đồ 4.5: Biểu diễn tỉ lệ số tế bào sống sót của sản phẩm men sau khi sấy 6 giờ so với men tƣơi. Qua bảng 4.5 nhận thấy số tế bào sống phụ thuộc rất lớn vào thời gian sấy mẫu. Khi sấy 6 giờ thì số tế bào còn sống rất cao, số tế bào sống này lại còn phụ thuộc vào nhiệt độ đông mẫu, tỉ lệ số tế bào sống trung bình so với men tƣơi khi đông mẫu ở nhiệt độ -20 o C là khoảng 49,8%, ở -68 o C là khoảng 54,1%. Qua kết quả thu đƣợc nhận thấy nhiệt độ đông mẫu càng thấp thì số tế bào sống sau khi sấy sẽ càng cao. Ngoài ra số tế bào sống còn phụ thuộc vào nồng độ các chất mang cho vào. Qua kết quả thu đƣợc nhận thấy nghiệm thức D có số tế bào sống trên 1 gam mẫu thí nghiệm là cao nhất, nhƣng theo bảng 4.5 nhận thấy số tế bào sống trên một gam chất khô ở nghiệm thức C rất cao, nguyên nhân là do nghiệm thức C có 15% mật ong nên ẩm độ rất cao, từ đó dẫn đến số tế bào sống trên 1 gam chất khô cũng rất cao, nghiệm thức A có số tế bào sống thấp nhất do không có bổ sung chất mang. 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 A (đối chứng) B C D NGHIỆM THỨC TỈ LỆ SỐNG SOÁT (%) -20 oC -68 oC 57 c. Hoạt tính men Hoạt tính men của các nghiệm thức A, B, C và D đƣợc trình bày ở bảng 4.6. Bảng 4.6: Kết quả hoạt tính men của các nghiệm thức A, B, C và D khi sấy 6 giờ. Nhiệt độ ( o C) Nghiệm thức Số tế bào / 1 gam chất khô Độ nở (%) -20 o C A 12500000000 29 B 18650793651 50 C 17241379310 34 D 18442622951 50 -68 o C A 12343750000 42 B 19117647059 67 C 21226415094 42 D 19886363636 96 4 o C MEN TƢƠI 33566666667 130 0 20 40 60 80 100 120 140 A (đối chứng) B C D NGHIỆM THỨC ĐỘ NỞ (%) -20 oC -68 oC MEN TƯƠI (4oC) Biểu đồ 4.6: Biểu diễn độ nở của bột men ở từng nghiệm thức A, B, C và D khi sấy 6 giờ. . khi sấy thăng hoa thì men đã chết một lƣợng đáng kể. Điều này do men đã bảo quản 15 ngày sau sản xuất cho nên men đã yếu. Đối với men mới sản xuất thì men còn mạnh nên việc xử lý cấp đông không. = 223 471 ,6981 giây, D 2 = 1 974 000 giây Z 70 = -100,952 o C Z 80 = -76 ,0999 o C 4.2. Khảo sát ảnh hƣởng của chất mang và chế độ sấy đến một số tính chất men bánh mì khô thu đƣợc bằng phƣơng. đƣợc bằng phƣơng pháp sấy thăng hoa 4.2.1. Thí nghiệm 1: Ảnh hƣởng của chất mang và nhiệt độ cấp đông đến chất lƣợng men khi sấy thăng hoa 6 giờ, cấp đông gián tiếp a. Ẩm độ bột men Độ ẩm là